实验1水体中化学耗氧量(COD)的测定.doc

实验1 水体中化学耗氧量(COD)的测定 一、实验的目的与要求  = 1 \* GB2 ⑴了解化学需氧量的含义。  = 2 \* GB2 ⑵分别掌握滴定法和比色法(重铬酸钾作氧化剂)测定水样中有机物的原理和方法。  = 3 \* GB2 ⑶熟悉回流操作技术 二、实验原理 化学耗氧量(COD)是指在一定的条件下，用强氧化剂处理水样时所消耗的氧化剂的量，换算成氧的量(O)/(mg·L－1)来表示。COD是环境水体质量及污水排放标准的控制项目之一，是量度水体受还原性物质(主要是有机物)污染程度的综合性指标。污水综合排放标准(GB 8978—88)规定，新建和扩建厂 COD允许排放浓度为：一级标准100 mg·L－1，二级标准150 mg·L－1，三级标准500 mg·L－1。对向地面水域排放的污水执行一、二级标准，其中城镇集中式水源地、重点风景名胜区等执行一级标准，一般工业用水区和农业用水区执行二级标准用，排入下水道进污水处理厂的才能执行三级标准。COD测定的方法有很多，对于测定地表水、河水等污染不十分严重的水质，一般情况下多采用酸性高锰酸钾法测定，此法简便快速。对于工业污水及生活污水中含有成分复杂的污染物，宜用重铬酸钾法。 酸性高锰酸钾法：在酸性条件下，向水样中加入一定量过量的KMnO4标准溶液，加热煮沸使水中有机物充分被KMnO4氧化，过量的KMnO4用一定量过量的NaC2O4标准溶液还原，再以 KMnO4标准溶液来返滴定Na2C2O4的过量部分。滴至溶液由无色变成粉红色且在30s内不褪色为终点。 水样处理反应式为 4MnO4－＋5C＋12H+ ==== 4Mn2+＋5CO2＋6H2O 滴定反应式为 2 MnO4－＋5 C2O42-＋16H+ ==== 2 Mn2+＋10 CO2＋8H2O 根据 KMnO4和 Na2C2O4的用量来计算水样的耗氧量。 重铬酸钾法：在强酸性溶液中，以 Ag2SO4作催化剂，加入过量的 K2Cr2O7氧化水中的还原性物质，过量的K2Cr2O7以试亚铁灵为指示剂，用硫酸亚铁按标准溶液返滴定。根据消耗相关溶液的体积和浓度，计算水样中还原性物质消耗氧的量。氯离子存在会影响测定，可在回流前向水样中加入HgSO4，使氯离子生成络合物以消除于抗。 滴定反应式为 Cr2O72-＋6Fe2+ ＋14H+ ==== 2Cr3+＋6Fe3+＋7H2O 三、仪器和试剂 1.仪器 电子天平、移液管(10m，25mL，50mL)、锥形瓶(250mL)、容量瓶(100mL)。酸式滴定管、磨口锥形瓶(250mL)、冷凝回流装置、电炉(300W)或电热堡。 2.试剂 Na2C2O4(s，AR)，KMnO4(s，AR)，H2SO4(浓 AR，6mol·L－1)，HgSO4(s，CP)，K2Cr2O7(S，AR)，邻二氮菲(s，AR)，Ag2SO4(s，AR)，FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O(s，AR)，FeSO4·7H2O(s，AR)，试亚铁灵指示剂(1.4859邻二氮菲-0.695g FeSO4·7H2O溶于100mL蒸馏水中，储存于棕色滴瓶中)，H2SO4- Ag2SO4溶液(在500mL浓H2SO4中加入 5g Ag2SO4，放置，不时摇动使之溶解)。 四、实验步骤 1.高锰酸钾法 1)0.002molL-1 KMnO4标准溶液的配制 用天平称取0.17g固体KMnO4，配制成500mL溶液。 2)0.005 000mol·L-1Na2C2O4标准溶液的配制 准确称取0.15～0.18g Na2C2O4于 100mL的烧杯中，加水溶解，定容于250mL容量瓶中，精确计算Na2C2O4标准溶液的浓度。 3)KMnO4标准溶液与Na2C2O4标准溶液体积比的确定 移取 10.00mL Na2C2O4标准溶液于 250mL锥形瓶中，加入 100mL蒸馏水和6 mol·L-1 H2SO4 10mL，加热至70～80℃，用0.002 mol·L-1 KMnO4溶液滴定至粉红色，且在30s内不褪色为终点。记录滴定体积V1。平行测定三次。 4)水中化学耗氧量的测定 (1)取 100.00mL水样于 250mL锥形瓶中，加入 6 mol·L-1 H2SO4 10mL，再由滴定管放入 0.002mol·L-1标准KMnO4溶液10.00mL(V2)。在锥形瓶中加入3～4粒玻璃珠，尽快将其加热至沸腾，并保持沸腾10min(溶液呈红色，否则就补加KMnO4溶液)。 (2)取下锥形瓶，冷却 lmin，准确加入0.005 000mol·L-1Na